CS200047B1

CS200047B1 - Flow meter of loose material

Info

Publication number: CS200047B1
Application number: CS477778A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Hladik; Jiri Liskutin; Zorro Vasicek; Miloslav Valis
Original assignee: Jaroslav Hladik; Jiri Liskutin; Zorro Vasicek; Miloslav Valis
Priority date: 1978-07-18
Filing date: 1978-07-18
Publication date: 1980-08-29

Description

Vynález se týká měřiče průtoku sypkých hmot, umožňující měření průtoku nevodivých sypkých hmot, zjičtováním jejich množství na definované dráze při definované rýohlosti jejich pohybu změnou elektrické kapacity měřicího kondenzátorů, ve kterém se sypké hmoty pohybují.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow meter for measuring bulk solids by measuring the flow rate of a non-conducting bulk material by detecting its amount over a defined path at a defined rate of movement by changing the electrical capacitance of the measuring capacitors.

Je známo, že pro měření průtoku sypkých hmot sl*ouží systémy vážící množství sypkých hmot na definované dráze při definovaném pohybu, např. průběžné vážení pásového dopravníku nebo průběžné vážení skluzu, na kterém se pohybují sypké hmoty vlastní váhou, popřépadě měření energie, kterou předávají sypké hmoty nastavené zábraně po volném pádu z definované výěky.It is known that systems for measuring the flow of bulk materials use systems that weigh the amount of bulk material on a defined path with a defined movement, for example continuous weighing of a conveyor belt or continuous weighing of a slip where bulk materials move under their own weight. free-flowing bulk material set after a free fall from a defined height.

Dosud známé zařízení k měření průtoků sypkých hmot mají tu nevýhodu, že musejí použít vážení, at již tenzometrické nebo mechanickým vyvažováním, přičemž se musí udělat,kompromis mezi přesností, citlivostí a spolehlivostí zařízení, **alé toky sypkých hmot se průběžně tímto způsobem měřit nedají a systémy, ve kterých sypké hmota přichází do styku se skluzem,, nemohou měřit lepivý materiál.Previously known bulk flow measurement devices have the disadvantage that they have to use weighing, either by strain gauge or mechanical balancing, and a compromise must be made between the accuracy, sensitivity and reliability of the device. ** Other bulk flow cannot be measured in this way and systems in which the bulk material comes into contact with the chute cannot measure sticky material.

Výře uvedené nedostatky jsou odstraněny měřičem průtoku sypkých hmot využívajícím k měření množství sypkých hmot změn kapacity měřicího kondenzátorů na definované dráze při určené rychlosti pohybu sypkých hmot mechanickými vibracemi tohoto kondenzátorů, vyznačeným tím, že se skládá z měřicího kondenzátorů opatřeného na jednom konci vstupem sypkýchThe above drawbacks are overcome by a bulk flow meter using, for measuring the amount of bulk material, the capacitance changes of the measuring capacitors on a defined path at a specified velocity of the bulk material by mechanical vibration of the capacitors, characterized in that it consists of measuring capacitors

1200 047 hmot a na druhém konoi výstupem těohto hmot, jehož elektrody jsou spojeny s ukazatelem změny kapacity přee měřič změny kapacity, spojeného a meohanioky vibrující částí zdroje vibrací, dále z rozdílového členu, jehož jbděn vstup je spojen s měřicfm^fk©ndenzátorem přes převodník změny kapacity a druhý vstup s výstupem zdroje žádané hodnoty a jehož výetup je spojen se vstupem regulátoru a dále z převodníku přo řízení vibrací, jehož vstup je spojen s výstupem regulátoru a jehož výstup je epojen jednak přes funkční převodník a indikátorem průtoku sypkých hmot a jednak ae vetupem zdroje vibrací.1200 047 wt and at a second terminal position output těohto materials whose electrodes are coupled to the indicator changes in capacitance Preem meter capacity changes associated and meohanioky vibrating parts of the vibration source, as a difference former whose jbděn input connected with měřicfm ^f k © ndenzátorem via converter capacitance changes and a second input with a setpoint source output, the output of which is connected to the controller input and the vibration control converter, the input of which is connected to the controller output and whose output is connected via a functional converter and bulk solids flow indicator; by accessing the source of the vibration.

Výhoda měřiěe průtoku sypkých hmot podle vynálezu spočívá v tom, že měří průtok sypkých hmot kontinuálně bez nutnosti vážení a má vysokou citlivost a spolehlivost s dostatečnou přesností. Lepivý materiál se v něm neklenbuje, neshromažďuje a nezkresluje měření.The advantage of the bulk flow meter according to the invention is that it measures the bulk flow continuously without the need for weighing and has high sensitivity and reliability with sufficient accuracy. The adhesive material does not vault, collect and distort measurements.

Dalží výhoda spočívá v tom, že měří průtoky sypkých hmot v Žirokém rozsahu, např. podle konstrukčního provedení od gramových do tunových množství sypké hmoty za hodinu.A further advantage is that it measures the flow rates of bulk materials in a wide range, for example according to the design, from grams to tons of bulk materials per hour.

Podstatou měření průtoku je stanovení množství sypkýoh hmot, které se pohybuje v definovaném úaeku dráhy definovanou rychlostí. Tok sypkýoh hmot Q je pak určen jako součin množství sypkých hmot na jednotku dráhy q a jeho rychlosti v :The essence of flow measurement is to determine the amount of loose masses that move in a defined path section at a defined speed. The flow of loose materials Q is then determined as the product of the amount of loose materials per unit of path q and its velocity v:

Q q · v (I) tíaek dráhy, ve kterém je množství sypkých hmot měřeno, je definován délkou kondensátoru. kondensátor je vytvořen dvěma elektricky odizolovanými elektrodami, např. dutým válcem, v jehoý ose se nachází elektricky odizolované umístěné tyč. Dutý válec ;» tyč tvoří elektrody kondenzátorů s kapacitou Οθ, Mezi elektrody kondenzátorů vchází materiál násypkou a otvorem v dutém válci. Pohyb materiálu mezi elektrodami kondenzátorů je zabezpečen a definován mechanickými vibracemi kondenzátorů. Přítomností materiálu mezi elektrodami kondenzátora se zvětží kapacita o C na 0_χ :Q q · v (I) of the path in which the amount of bulk material is measured is defined by the length of the capacitor. the capacitor is formed by two electrically insulated electrodes, eg a hollow cylinder, in its axis there is an electrically insulated placed rod. Hollow cylinder; »The rod consists of capacitor electrodes with a capacity of Οθ. Between the capacitor electrodes, material enters through the hopper and the hole in the hollow cylinder. The movement of material between the capacitor electrodes is secured and defined by the mechanical vibration of the capacitors. The presence of material between capacitor electrodes increases the capacity by C to 0 _χ :

°x % + Δ ^c (II)X ° ^C% + Δ (II)

Mezi množstvím sypkých hmot v prostora elektrod kondenzátorů (q) a přírůstkem kapacity A 0 platí závislost i , q - q ( a C), (III) která je nelineární.The dependence of i, q - q (and C), (III), which is nonlinear, applies between the amount of bulk materials in the electrode compartment of capacitors (q) and the increase in capacity A 0.

Při měření podle rovnice I je výhodné jednu veličinu udržovat konstantní iWhen measuring according to Equation I, it is advantageous to keep one quantity constant i

a) Pokud udržujeme konstantní rychlost materiálu ^ν'*_οι je průtok sypkých hmot určen podle rovnice III >a) If the material velocity ^ν '* _ο ι is kept constant, the flow of bulk materials is determined according to equation III>

Q^eq(AC), v_Q, tedy změnou kapacity A 0. ^Aento způsob je nevýhodný z důvodu úzce vymezená oblasti toků sypkých hmot kolrm praeovhíhn, bodu, kde Je závislost III vyhodnocovatelná.Q ^e q (AC), in _Q , thus by changing the capacity A 0. ^And this method is disadvantageous because of the narrowly defined flow area of bulk solids, the point where dependence III is evaluable.

b) Výhodnější je zabezpečit regulačním obvodem konstantní velikost C (^C »aC₀), a tím i q “ q₀ pomocí proměnné průměrné rychlosti pohybu sypkých-hmot v měřeném úseku viz obr.b) It is preferable to ensure a constant size C (^ C »aC ₀ ) by the control circuit, and thus iq" q ₀ by means of a variable average velocity of the flow of loose materials in the measured section, see fig.

V tomto uspořádání velikost mechanických vibrací - z určuje nepřímo průměrnou rychlost pohybu sypkých hmot podle vztahutVp «= Vp (z), který je výhodnější pro vyhodnocení. Potom je tok sypkých hmot Q určen velikostí vibrací z : Q q (éC₀) · Vp (z), tj, Q=Q (z).In this arrangement, the magnitude of the mechanical vibration - z indirectly determines the average velocity of motion of the bulk materials according to the relationship Vp = Vp (z), which is more favorable for evaluation. Then the flow of bulk materials Q is determined by the magnitude of the vibrations z: Q q (éC ₀ ) · Vp (z), ie, Q = Q (z).

Velikost vibraoí z, tj. frekvence nebo amplituda, lze měřit bud přímo nebo nepřímo, např. otáčkami vibrace vymezujícího motorku nebo proudem do elektromagnetického vibrátoru.The magnitude of the vibration, i.e. the frequency or amplitude, can be measured either directly or indirectly, e.g., by the speed of the vibration defining the motor or by the current to the electromagnetic vibrator.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn měřič průtoku sypkých hmot podle vynálezu.The attached drawing shows schematically a flow meter for bulk materials according to the invention.

Měřič průtoku se skládá z měřicího kondenzátoru 1 opatřeného na jednom konci vstupem 13 sypkých hmot a na druhém konci výstupem 14 těehto hmot, jehož elektrody jsou spojeny s ukazatelem 4 změny kapacity přes měřič 2 změny kapacity spojeného s mechanicky vibrující částá 12 zdroje 11 vibrací. Měřič se dále skládá z rozdílového členu 2» jehož jeden vstup je spojen s měřicím kondenzátorem 1 přes převodník 3 změny kapacity a druhý vstup s výstupem zdroje 6 žádané hodnoty a jehož výstup je spojen se vstupem regulátoru 7. Měřič se dále skládá z převodníku 8 pro řízení vibrací, jehož vstup je spojen s výstupem regulé-, toru 7 a jehož výstup je spojen jednak přes funkční převodník 9. s indikátorem 10 průtoku sypkých hmot a jednak se vstupem zdroje 11 vibrací.The flow meter consists of a measuring capacitor 1 provided at one end with an inlet 13 of bulk materials and at the other end with an outlet 14 of these, whose electrodes are connected to a capacity change indicator 4 via a capacity change meter 2 associated with a mechanically vibrating part 12 of the vibration source 11. The meter further comprises a differential element 2 »one input of which is connected to the measuring capacitor 1 via a capacity change converter 3 and the other input of the setpoint source 6 and whose output is connected to the controller input 7. The meter further comprises a converter 8 for Vibration control, the input of which is connected to the output of the controller 7 and whose output is connected via a functional transducer 9 to the flow rate indicator 10 and the input of the vibration source 11.

Výstupní napětový signál převodníku 3 změny kapacity je přiveden do rozdílového členuThe output voltage signal of the capacity change converter 3 is applied to the differential element

5. společně se signálem žádané hodnoty ze zdroje 6 žádané hodnoty. Rozdíl mezi žádanou hodnotou a skutečnou hodnotou množství sypkých hmot je zpracován regulátorem 7.» který ovládá přes převodník 8 řízení vibrací zdroj 11 vibrací, “‘echanicky vibrující část 12 zdroje 11 vibrací rozkmitává měřicí kondenzátor 1 tak, že v něm množství procházejících sypkých hmot odpovídá žádanému. Výstup převodníku 8 řízení vibrací po zpracování ve funkčním převodníku 9 ukazuje na Indikátoru 10 průtok sypkých hmot.5. together with the reference signal from the reference source 6. The difference between the set point and the actual value of the bulk mass is processed by the controller 7. which controls the vibration source 11 via the vibration control transducer 8, the mechanically vibrating part 12 of the vibration source 11 oscillates the measuring capacitor 1 so that requested. The output of the vibration control transducer 8 after processing in the functional transducer 9 shows the flow of bulk materials on the Indicator 10.

Měřič průtoku podle vynálezu je určen pro použití na nevodivé sypké hmoty, jejichž permitivita v průběhu měření nekolísá ve větěích měřeních, než je požadovaná přesnost měření.The flow meter according to the invention is intended for use on non-conductive bulk materials whose permittivity during measurement does not vary in more measurements than the required measurement accuracy.

Typickou oblastí možného použití měřiče podle vynálezu může být měření průtoku sypkých hmot v chemickém průmyslu, ve výrobě stavebních hmot, v potravinářském průmyslu apod.A typical field of application of the meter according to the invention may be the measurement of the flow of bulk materials in the chemical industry, in the production of building materials, in the food industry and the like.

Claims

Bulk mass flow meter using, for measuring the amount of bulk material, changes in capacitance of a measuring capacitor on a defined path at a specified velocity of motion of bulk material by mechanical vibration of the capacitor, characterized in that it consists of a measuring capacitor (1) and at the other end an outlet (14) of these masses, the electrodes of which are connected to the capacity change indicator (4) for the capacity change meter (2) associated with the mechanically vibrating part (12) of the vibration source (11); ), one input of which is connected to the measuring capacitor (1) via the capacitance converter (3) and the other input of the reference source (6) and the output of which is connected to the controller input (7) and the converter (8) for vibration control, the input of which is connected to the output of the controller (7) and whose output is connected via the functional converter (9) to the indicator (10) the flow of bulk materials and, secondly, the input of vibration.